RADAR и LiDAR — технологии, схожие между собой, но у них есть важное различие, из-за которого их по-разному используют в гаджетах. Обе технологии основаны на волнах и способны обнаруживать, отслеживать и отображать окружающую обстановку. Но по принципу работы эти технологии различаются.
И RADAR, и LiDAR передают волны и принимают отраженные волны. После этого они определяют время, необходимое для возвращения отраженной волны, рассчитывают расстояние до объекта и, наконец, дают изображение окружающей среды. Но если RADAR применяет радиоволны, то в основе работы LiDAR лежат световые волны.
Как работает RADAR
Идея RADAR, или радиолокационного обнаружения и определения дальности, была представлена ещё в 1935 году.
Устройство с RADAR оборудуется передатчиком, антенной и приемником:
- Передатчик генерирует радиоволны, они усиливаются и передаются через антенну в окружающую среду, где они отражаются от объектов, с которыми сталкиваются.
- Приемник соответственно принимает отраженные волны. Скорость распространения радиоволн является постоянной, поэтому RADAR определяет расстояние до объектов на основе времени, которое потребовалось для отражения волн обратно к приемнику.
Длина радиоволн составляет от 3 миллиметров до нескольких тысяч метров. Чем больше длина волны, тем ниже частота, и наоборот. Таким образом, у радаров, использующих высокочастотные коротковолновые радиоволны, меньше дальность обнаружения, но зато изображение объекта более четкое.
Система контроля скорости с радаром
И радиоволны длиной значительно больше 1 метра не используются в радарах, так как не обеспечивают достаточной точности и четкости изображения.
Радары применяют на кораблях и самолетах для навигации в плохих погодных условиях, в автомобильных датчиках парковки, системах контроля скорости и даже в астрономии для обнаружения изменений в атмосфере.
Как работает LiDAR
LiDAR или Light Detection and Ranging появился уже через пару десятилетий после RADAR. Вместо радиоволн LiDAR задействует световые волны для детектирования и отслеживания окружающих объектов.
Устройство с LiDAR комплектуется передатчиком и приемником. Передатчик испускает световые волны, обычно в виде лазерного луча. Они отражаются от объектов и возвращаются к приемнику.
Время, которое нужно световой волне, чтобы вернуться к приемнику, определяет, насколько далеко объект расположен. Устройство с LiDAR может быстро сформировать детализированное изображение окружающих объектов, излучая световые волны во всех направлениях.
LiDAR на крыше беспилотного VW Junior 2
Что касается длины волны, то у световых волн она крайне мала: в лидарах обычно используются волны длиной около 950 нанометров.
Благодаря высокой точности лидары позволяют получать подробные трехмерные изображения окружающей среды. Это делает LiDAR хорошим средством для создания 3D-карт лесов и экосистем или даже топологических карт других планет. Кроме того, лидары применяют в роботах-пылесосах для составления точной карты пространства, чтобы улучшить качество уборки.
Лидары также используются в беспилотных автомобилях транспортных средствах — с их помощью система автомобиля лучше понимает, что находится рядом. Сейчас лидарами стали оснащать флагманские смартфоны для улучшения реализации дополненной реальности (AR).
LiDAR стоит намного дороже, чем RADAR, поскольку использует более новую и сложную технологию. Однако лидар может значительно терять в точности в плохих погодных условиях, таких как дождь или туман, тогда как у радиоволн радаров нет проблем во влажном воздухе и у них шире диапазон обнаружения.
Поделиться
